鋁合金模板在高層建筑核心筒施工中的應用研究

張建玉

（廈門鷺恒達建筑工程有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

在高層、超高層建筑工程項目中，鋁合金模板具有質量輕、拆裝方便、循環利用率高、回收價值高等特點，對施工機械依賴度低，其澆筑質量可達到清水混凝土標準，可適用于墻體、樓面頂板、梁、樓梯等部位澆筑施工。隨著鋁合金模板技術日益成熟，在國內建筑領域應用日益廣泛。本文以江南第一城工程項目為例，就鋁合金模板在高層建筑核心筒結構施工中的應用進行了深入的分析。

1 工程概況

本工程為江南第一城 C01-C06 地塊 D 區二期（御嶺二期）工程項目，項目位于福建省南平市，總建筑面積 118509.41 平方米，項目擬建 8 棟（7#、8#、9#、10#、11#、12 左#、12 右#、13# ）住宅樓，其中，12#左、12#右為34層建筑（高度均為100.55m），8#為29層建筑（高度為86.05m），其余建筑均為33層建筑（高度97.65m）。地上建筑面積 105709.41 ㎡,地下1層，地下建筑面積 12800.00 ㎡，建筑占地面積 5582.16 ㎡。本工程為剪力墻結構。

本建筑工程核心筒部分長約25.95m，寬約13.8m，墻體厚度為150mm，主要為樓梯間、電梯間功能區，標準層層高2.9m，標準層墻柱、樓面均采用鋁合金模板施工，每棟單層混凝土接觸面積為1480m2，核心筒墻柱、梁板、樓梯均采用鋁合金模板。為加快施工進度，減少塔吊工作量，結合本工程實際情況，8棟住宅樓標準層擬定采用快拆鋁合金模板體系施工，梁、樓面板模板均采用整體安裝方式，模板及支撐系統上下層轉運采用人工運輸方式，鋁合金模板周轉次數可達 160次以上。因此，采用鋁合金模板施工具有顯著的應用優勢。

2 鋁合金模板深化設計

本工程中，核心筒鋁合金模板設計包括樓面頂板、橫梁、梁模板、墻模板、樓梯模板和電梯區域模板等。

2.1 樓面頂板模板深化設計

本工程中，樓面頂板標準尺寸為 400×1100mm，局部按實際結構尺寸設計，樓面頂板型材高度為 65mm，鋁合金板材厚度為 4mm。樓面頂板橫向間隔小于1100mm，設置一道 100mm寬鋁梁龍骨（如圖1所示），鋁梁龍骨縱向間隔小于1000mm，并設置快拆支撐頭（如圖2所示）。

圖1：樓面頂板模板設計

圖2：樓面頂板鋁梁龍骨裝拆示意圖

2.2 梁模板深化設計

本工程梁底模板標準尺寸為 200×1000mm，局部按實際結構尺寸配置。梁模板型材高度為65mm，鋁板材厚度為 4mm。當梁截面寬度小于400mm時，梁底設單排支撐，梁底支撐間距為1100mm，梁底中間鋪板，梁底支撐鋁梁寬度分別為100mm、230mm，分別設置在梁模板兩側。

2.3 墻面模板深化設計

本工程內墻模板標準尺寸為 400×2650mm，外墻與電梯井空洞模板標準尺寸為 400×2600mm。內、外墻超出鋁合金板高度的部分，制作加高板與；鋁合金棒上下相接，墻模板型材高度為 65mm，鋁合金厚度為 4mm。墻模板連接處設置拉桿，橫向設置間距小于800mm，縱向設置間距控制在900mm以內。以對拉螺栓固定模板和墻體，墻模板背面設有背楞，背楞設置間距小于 900mm。根據“內四外五”原則，外墻外側設置5道背楞（如圖3所示），外墻內側、內墻均設置4道背楞。本工程中，第一道、第三道背楞上加裝可調大斜撐，用以調整墻體模板豎向垂直度，斜撐間距根據墻面長度確定，間距控制在 1500mm以內，墻面模板背楞設有背楞，背楞設置間距控制在 1200mm以內。背楞為矩形鋼管對焊制作而成，尺寸為40mm×60mm×2.5mm。

圖3：墻面模板支撐設計

2.4 樓梯模板深化設計

樓梯模板包括踏步模、底模、底部支撐、墻模、狗牙模、側封板等組成部分。樓梯模板底部設有底部支撐（如圖4所示）。

圖4：樓梯模底部支撐示意圖

2.5 傳料口模板設計

為便于鋁模板在上下層之間傳送，需要在核心筒頂板位置預留傳料口（如圖5所示），傳料口尺寸為 200×800mm，模板通過傳料口傳遞至上一層。傳料口采用預埋成型特盒子成型制作，采用該方式制作和安裝傳料口能夠簡化配模，而且節約了施工周期。非模板傳遞時，以蓋板覆蓋傳料口，防止人員、物料墜落。該層澆筑完成后澆筑混凝土封堵傳料口，從而完成核心筒模板施工。

圖5：核心筒傳料口設計

2.6 傳料口模板設計

電梯井模板采用外模板配模。為確保鋁合金模板穩定連接，在電梯井鋁合金模板上方使用寬度65×65mm的角鋁以斜拉方式固定（如圖6所示），中間部位增加一道或多道橫撐加固。

圖6：電梯井鋁合金模板固定

3 鋁合金模板安裝與拆除

3.1 施工工藝流程

本工程鋁合金模板施工工藝流程為：施工準備-驗線-墻身垂直參照線及墻身定位-墻板及垂直度校正-樓面梁模板安裝及校正-樓面模板龍骨安裝-樓面梁模板安裝及調平-整體校正加固-隱藏驗收-混凝土澆筑-模板拆除。

3.2 施工準備

鋁合金模板施工前，應將模板按規格、尺寸堆放，并進行編號排列整齊，以便于辨別，確保模板正確安裝。模板疊放時應底部第一塊模板板面朝上，所有的連接件及其特殊工具應妥善儲存，待施工前分發。模板施工前，應當模板混凝土接觸面進行鑿毛處理，剔出混凝土表面浮漿，表面鑿毛面積至少大于模板接觸面積的70%。

3.3 驗線

施工前，以裝配位置混凝土樓板面標高為基準測量模板安裝控制線，并加強測量數據記錄與復核，確保模板標高控制線準確無誤。墻板底角標準尺寸為40×65mm，實際尺寸按50mm，預留10mm作為調節長度，用于調節混凝土澆筑后高低不平的問題，并降低墻模拆模難度。

3.4 墻身垂直參照線及墻角定位

墻身垂直參照線應對照墻線外200mm處設置，并以此作為墻身垂直為參照線。剪力墻豎向鋼筋距鋁合金模板板面50mm焊接定位鋼筋，定位鋼筋間距為500mm，寬度與剪力墻結構同寬，墻頭焊接兩根定位鋼筋。由于定位鋼筋施工可能對鋁合金模板垂直度造成影響，因此，應安排專人檢查、復核墻面模板垂直度。

3.5 墻板安裝與垂直度校正

在鋼筋工程施工完成并驗收合格后，應確保內撐表面垂直、水平方向與墻角呈直角。墻板安裝前，應檢查鋁合金模板表面平整度，并涂抹適量脫模劑。然后，根據墻板垂直度參照線和控制線安裝墻板，墻板自端部開始，由墻體兩側向中間安裝。同時，墻體端部按邊線位置制作定位鋼筋，并對墻板安裝位置進行檢查、調節，確保鋁合金模板安裝誤差小于1mm。在混凝土澆筑前，應對墻板垂直度進行復核，并通過斜拉桿調整墻板垂直度。

3.6 樓頂模板龍骨安裝

在梁模板安裝完成后，應對墻面模板、梁模板進行垂直度檢查，并以墻面模板垂直度參考線為基準安裝樓面龍骨。樓頂模板支撐與墻頂邊摸、支撐橫梁連接，第二塊梁模板以銷子連接方式與第一塊梁模板連接。安裝過程中應注意第二塊模板不與橫梁連接，以便于第三課模板安裝時預留足夠的調整空間。當第三塊梁模板固定安裝后，將第二塊模板固定在梁模板橫梁上，并以此方法安裝其他梁模板。

3.8 整體校正加固

待核心筒模板全部安裝完成后，應使用水平儀對鋁合金模板水平度、垂直度、標高進行測量，如發現偏差應通過調節支撐進行調節校正，直至達到整體平整、垂直度和標高要求。

3.9 隱藏驗收及混凝土澆筑

鋁合金模板安裝完成后，應進行隱藏驗收，對整個樓面進行一次水平、標高校核工作，重點檢查鋁合金模板支撐體系銷釘緊固程度，檢查鋁合金模板底部是否存在縫隙，并使用素混凝土填實。待鋁合金模板隱藏驗收通過后即可進行混凝土澆筑。

3.10 模板拆除

模板拆除前應對混凝土強度進行檢查，根據構件跨度長度不同（如表1所示），其模板拆除強度要求存在一定的差異。待混凝土強度達到要求后即可進行模板拆除和轉運。為保證混凝土強度檢查數據準確性，可在施工前同步增加混凝土試塊，并依據試塊抗壓強度檢測結果確定模板拆除時間。模板拆除時應遵循先澆后拆、后澆后拆的順序。

表1：模板拆除混凝土強度要求

4 經濟效益分析

本工程中，通過鋁合金模板技術應用，取得了良好的經濟效益與社會效益。

4.1 經濟效益分析

本工程中，由于鋁合金模板周轉次數達 160次，模板使用過程中變形小，周轉次數顯著高于鋼模板或木模板，在高層、超高層建筑中具有顯著的應用優勢。經測算，鋁合金模板制作成本雖高于木模板，但通過重復周轉利用，其制作成本與木模板成本相當。同時，通過傳料口轉運鋁合金模板，大大降低了模板施工工作量，節省了垂直運輸設備租賃費用，經測算，采用鋁合金模板節省設備租賃費用約10萬元/d。此外，由于鋁合金模板平整度高，其施工效果達到清水混凝土效果，墻面空鼓問題得到有效控制，省略了墻面抹灰工序，節約墻面抹灰費用、人工費用等約24元/m2。由此可見，在建筑工程中應用鋁合金模板具有較高的經濟效益。

4.2 社會效益分析

通過本工程應用實踐，有效提升了施工企業施工技術水平，提升了企業在建筑市場的整體競爭實力。同時，通過鋁合金模板與早拆技術結合，促進了模板施工技術的研究與實踐，簡化了施工現場環境，減少了施工現場噪聲污染和建筑垃圾，實現了綠色施工。

5 結語

通過本工程應用實踐表明，鋁合金模板施工技術具有顯著的應用優勢，不僅能夠滿足高層建筑施工質量要求，而且能夠加快施工進度、降低施工成本，為企業帶來良好的經濟效益與社會效益。